Technika badawcza dla energii odnawialnych
Zaopatrzenie w energię jest obecnie jednym z największych i najważniejszych wyzwań: Sektor energetyczny jest przyczyną około dwóch trzecich światowych emisji CO2. Rozwój przyjaznej dla klimatu produkcji energii – ze źródeł odnawialnych – ma kluczowe znaczenie dla przeciwdziałania zmianom klimatycznym. Oprócz energii słonecznej, wiatrowej i wodnej, technologia wodorowa staje się coraz ważniejsza na światowym rynku energii, aby osiągnąć cel, jakim jest neutralność emisyjna, a tym samym przyczynić się do ochrony klimatu. Zarówno materiał, jak i infrastruktura – w całym łańcuchu wartości przemysłu wodorowego – stawiają przed badaniem materiałów nowe i różnorodne wyzwania.
Technologia wodorowa Energia słoneczna Technologia akumulatorowa
Wodór od pewnego czasu jest wykorzystywany jako surowiec lub paliwo w przemyśle chemicznym, ponieważ uważany jest za idealne i elastyczne źródło energii przyszłości. Jest to zasadniczy element pożądanej transformacji energetycznej, dlatego nadaje się do szerokiego zastosowania, na przykład w obszarach przemysłu, transportu, energii elektrycznej i ciepła. Zielony wodór wytwarzany z odnawialnych źródeł energii redukuje emisję gazów cieplarnianych, przyczyniając się w ten sposób do ochrony klimatu.
Jako najpowszechniejszy pierwiastek, wodór jest dostępny w niemal nieograniczonych ilościach, może być bezpośrednio wykorzystany oraz transportowany i magazynowany w postaci gazowej i ciekłej. Jego bardzo wysoka gęstość energii i użyteczność w postaci związanej czynią go atrakcyjnym źródłem energii, ale jest bardzo wymagający w obsłudze i nie jest całkowicie bezproblemowy.
Ze względu na małą gęstość i mały przekrój molekularny wodór łatwo i szybko dyfunduje przez materiały stałe. Na przykład w przypadku materiałów metalicznych prowadzi to do kruchości wodorowej , a tym samym do znacznego zmniejszenia wytrzymałości materiału. Mechaniczne badania materiałów są zatem ważnym elementem charakteryzowania i opracowywania nowych materiałów, które muszą działać długoterminowo i bezpiecznie pod wpływem wodoru. Ważne i krytyczne dla bezpieczeństwa komponenty są wykorzystywane w następujących obszarach:
- Produkcja wodoru (np. elektrolizery)
- Transport wodoru (np. przewody, zawory)
- Magazynowanie wodoru (np. gaz płynny, zbiorniki ciśnieniowe)
- Konwersja energii (np. ogniwa paliwowe)
Mechaniczne badania materiałów wymagają precyzyjnej i dostosowanej technologii badawczej, która pozwala określić niezawodne parametry materiału pod bezpośrednim wpływem wodoru, bardzo wysokich ciśnień, bardzo niskich temperatur, a także w bardzo długich okresach czasu.
Poniższe przykłady zastosowań przedstawiają rozwiązania badawcze ZwickRoell, które kompleksowo spełniają wysokie wymagania przemysłu wodorowego i wnoszą istotny wkład w dalszy rozwój materiałów i komponentów.
